TY - THES

T1 - Modellierung des aluminothermischen Heizens von Stahlschmelzen

AU - Doppler, Thomas

N1 - gesperrt bis 20-09-2018

PY - 2013

Y1 - 2013

N2 - Unvorhergesehene Temperaturverluste in der Sekundärmetallurgie werden vom Unternehmen Hüttenwerke Krupp Mannesmann (HKM) durch aluminothermisches Heizen korrigiert. Dieser Prozess wird in einer Pfannenstandentgasungsanlage, welche mit einer Sauerstoffblaslanze ausgerüstet ist, durchgeführt. Aufgabe und Ziel dieser Masterarbeit ist die Erstellung eines mathematischen Modells für die Berechnung der benötigten Aluminium-, Sauerstoff-, Kalk- und FeSi Menge. Damit soll die geforderte Temperaturerhöhung bei geringer Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze zum gewünschten Zeitpunkt erreicht werden. Für die Erstellung des Modells werden 124 geheizte Schmelzen herangezogen. Beschrieben werden die betriebliche Vorgehensweise beim chemischen Heizen, die gemessenen Aufheizspannen und die Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Stahls. Mit multipler linearer Regression wird die Wechselwirkung zwischen Aluminium- und Siliziumabbrand bezüglich gemessener Aufheizspanne und Sauerstoffausnutzung untersucht. Die erzielte Temperaturerhöhung auf Basis der aufgeblasenen Sauerstoffmenge und der damit verursachte Abbrand werden ebenfalls ermittelt. Zusätzlich wurden Schlackenproben gezogen, um die Rolle der Schlackenreaktionen für den Abbrand zu bewerten. Die maximale Aufheizwirkung von Aluminium und Silizium bei einem thermischen Wirkungsgrad von 100 % wird berechnet. Es werden Anlagen für das Heizen in der Sekundärmetallurgie und Betriebsergebnisse präsentiert. Auch der Einfluss des chemischen Heizens auf den Reinheitsgrad und die Entschwefelung wird erläutert.

AB - Unvorhergesehene Temperaturverluste in der Sekundärmetallurgie werden vom Unternehmen Hüttenwerke Krupp Mannesmann (HKM) durch aluminothermisches Heizen korrigiert. Dieser Prozess wird in einer Pfannenstandentgasungsanlage, welche mit einer Sauerstoffblaslanze ausgerüstet ist, durchgeführt. Aufgabe und Ziel dieser Masterarbeit ist die Erstellung eines mathematischen Modells für die Berechnung der benötigten Aluminium-, Sauerstoff-, Kalk- und FeSi Menge. Damit soll die geforderte Temperaturerhöhung bei geringer Beeinflussung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze zum gewünschten Zeitpunkt erreicht werden. Für die Erstellung des Modells werden 124 geheizte Schmelzen herangezogen. Beschrieben werden die betriebliche Vorgehensweise beim chemischen Heizen, die gemessenen Aufheizspannen und die Veränderung der chemischen Zusammensetzung des Stahls. Mit multipler linearer Regression wird die Wechselwirkung zwischen Aluminium- und Siliziumabbrand bezüglich gemessener Aufheizspanne und Sauerstoffausnutzung untersucht. Die erzielte Temperaturerhöhung auf Basis der aufgeblasenen Sauerstoffmenge und der damit verursachte Abbrand werden ebenfalls ermittelt. Zusätzlich wurden Schlackenproben gezogen, um die Rolle der Schlackenreaktionen für den Abbrand zu bewerten. Die maximale Aufheizwirkung von Aluminium und Silizium bei einem thermischen Wirkungsgrad von 100 % wird berechnet. Es werden Anlagen für das Heizen in der Sekundärmetallurgie und Betriebsergebnisse präsentiert. Auch der Einfluss des chemischen Heizens auf den Reinheitsgrad und die Entschwefelung wird erläutert.

KW - aluminothermisches Heizen

KW - chemisches Heizenc

KW - VD-OB

KW - Pfannenstandentgasung

KW - Sekundärmetallurgie

KW - aluminothermic heating

KW - chemical heating

KW - VD-OB

KW - ladle degasser

KW - secondary metallurgy

M3 - Masterarbeit

ER -